CN113489405A - 一种电机控制方法、装置以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电机控制方法、装置以及存储介质,使得运动电机的运行转速更加的平滑稳定,提高机器人的运行效率。本申请方法包括:获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;确定所述电机的预设扭矩;根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;对所述偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,尤其涉及一种电机控制方法、装置以及存储介质。
背景技术
电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,电机的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,尤其是在机器人的控制中,电机是被广泛使用的动力部件。
但是,电机在转动过程中由于电机的输出转轴的振动和相关联减速机的结构共振,会导致电机的异常振动,从而产生外突振动,或者是内缩振动,降低了运动系统的稳定性,特别是针对足式机器人快速奔跑的情况下,因为作为足式移动机器人运动关节的电机是需要不断快速正转、急停以及快速反转的,以保证自身平衡能力和运动能力,这就会造成电机的异常振动和增加了无功功率,降低了机器人的工作效率和可正常工作时间。
发明内容
为了解决上述技术问题,提升电机转速的平稳性,本申请提供了一种电机控制方法、装置以及存储介质。
本申请第一方面提供了一种电机控制方法,所述方法包括:
获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;
确定所述电机的预设扭矩;
根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;
对所述偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;
根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正。
可选的,所述对所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩包括:
确定所述电机的扭矩偏差比例,根据所述扭矩偏差比例确定比例参数;
分别确定微分参数以及积分参数;
根据所述微分参数对所述偏差扭矩进行微分运算;
根据所述积分参数对所述偏差扭矩进行积分运算;
根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩。
可选的,当所述扭矩均值小于所述预设扭矩时,所述根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩包括:
计算所述偏差扭矩与所述微分运算结果以及所述积分运算结果的第一总和;
计算所述比例参数与所述第一总和的乘积,得到补偿扭矩;
当所述扭矩均值大于所述预设扭矩时,所述根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩包括:
计算所述积分运算结果与所述微分运算结果的第一差值;
计算所述偏差扭矩与所述第一差值的第二总和;
计算所述第二总和与所述比例参数的乘积,得到补偿扭矩。
可选的,所述积分运算结果通过如下公式进行计算:
所述积分运算结果=Qt*∑#T(j);其中:Qt表示所述积分参数;
所述微分运算结果通过如下公式进行计算:
所述微分运算结果=Qd*(#T(q)-#T(q-1));其中:Qd表示所述微分参数,#T(q)表示第q个时刻的偏差扭矩,#T(q-1)表示第q-1个时刻的偏差扭矩,q与q-1之间具有预设时间间隔。
可选的,所述根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正包括:
根据所述补偿扭矩确定输入电流;
根据所述输入电流生成调节信号,并将所述调节信号传输至所述电机,以对所述电机进行校正。
本申请第二方面提供了一种电机控制装置,所述装置包括:
获取单元,用于获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;
确定单元,用于确定所述电机的预设扭矩;
第一计算单元,用于根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;
第二计算单元,用于对所述偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;
校正单元,用于根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正。
可选的,所述第二计算单元具体用于:
确定所述电机的扭矩偏差比例,根据所述扭矩偏差比例确定比例参数;
分别确定微分参数以及积分参数;
根据所述微分参数对所述偏差扭矩进行微分运算;
根据所述积分参数对所述偏差扭矩进行积分运算;
根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩。
可选的,当所述扭矩均值小于所述预设扭矩时,所述第二计算单元具体用于:
计算所述偏差扭矩与所述微分运算结果以及所述积分运算结果的第一总和;
计算所述比例参数与所述第一总和的乘积,得到补偿扭矩;
当所述扭矩均值大于所述预设扭矩时,所述第二计算单元具体用于:
计算所述积分运算结果与所述微分运算结果的第一差值;
计算所述偏差扭矩与所述第一差值的第二总和;
计算所述第二总和与所述比例参数的乘积,得到补偿扭矩。
本申请第三方面提供了一种电机控制装置,所述装置包括:
处理器、存储器、输入输出单元以及总线;
所述处理器与所述存储器、所述输入输出单元以及所述总线相连;
所述存储器保存有程序,所述处理器调用所述程序以执行第一方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上保存有程序,所述程序在计算机上执行时执行第一方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。
从以上技术方案可以看出,本申请具有以下优点:
本申请提供的电机控制方法中,确定电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值,进而将扭矩均值与电机的预设扭矩进行比对,如果不一致,接口得到电机的偏差扭矩,再通过比例运算对该偏差扭矩进行计算,得到补偿扭矩,通过对电机转速的偏差扭矩进行比例的计算、变换,能够实现对电机转速误差的修正以及动态,使得电机的运行转速更加的平滑稳定,进而减少电机转动时的异常振动,提高机器人的运行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的电机控制方法一个实施例流程示意图;
图2为本申请中对偏差扭矩进行比例微积分运算的实施例流程示意图;
图3为本申请中提供的扭矩均值的确定一个实施例流程示意图;
图4为本申请提供的电机控制方法另一个实施例流程示意图;
图5为本申请提供的电机控制方法另一个实施例流程示意图;
图6为本申请中提供的电机控制装置的一个实施例结构示意图;
图7为本申请中提供的电机控制装置的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,电机的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,尤其是在机器人的控制中,电机是被广泛使用的动力部件。
但是,电机在转动过程中由于电机的输出转轴的振动和相关联减速机的结构共振,会导致电机的异常振动,从而产生外突振动,或者是内缩振动,降低了运动系统的稳定性,特别是针对足式机器人快速奔跑的情况下,因为作为足式移动机器人运动关节的电机是需要不断快速正转、急停以及快速反转的,以保证自身平衡能力和运动能力,这就会造成电机的异常振动和增加了无功功率,降低了机器人的工作效率和可正常工作时间。
基于此,本申请提供了一种电机控制方法,使得运动电机的运行转速更加的平滑稳定,提高机器人的运行效率。
本申请提供的电机控制方法,可以应用于机器人领域中。请参阅图1,图1为本申请提供的电机控制方法一个实施例流程示意图,该电机控制方法包括:
101、获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;
在实际应用中,例如在足式机器人的控制中,如果输入的扭矩与输出的扭矩存在偏差,这会严重影响机器人的性能。本实施例中首先确定电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值,确定多个时刻的输出扭矩的扭矩均值是为了消除数据的抖动,提高数据的准确性,例如分两次时间区间进行采集,每一次时间区间里都连续采集10次,两次时间区间之间间隔20ms,10次的连续采集中,每次采集间隔1ms。这种采集的频率,一般采用定期采集,当然也可以是不定期的,当差值较大时可以提高采集频率。
确定输出扭矩可以有多种方式,例如通过多种方式,例如可以通过采集电机的转速来确定,下述实施例将会进行详细描述。
102、确定电机的预设扭矩;
确定电机的预设扭矩,预设扭矩是指实际输入给电机的扭矩值。
在一种可能的实现方式中,确定预设扭矩可以是通过采集通过电机的电流以及电压;根据电流以及电压确定预设扭矩;具体的可以通过如下公式进行确定:
I=U/R
其中,U表示电压,I表示电流,R表示电阻;
T≈9.55*UI/V
其中,T表示电机的预设扭矩,V表示电机的转速,9.55为一般经验值。
确定电机的预设扭矩可以通过多次测量平均值的方法,从而提高数据的准确性。
103、根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;
将预设扭矩与扭矩均值进行计算,其中一种计算的方式是比对预设扭矩与扭矩均值的大小,当预设扭矩与输出扭矩大小不一致时,预设扭矩与扭矩均值会存在一个差值,计算这个差值就可以得到偏差扭矩,例如通过如下公式计算偏差扭矩:
其中,#T(t)表示t时刻的偏差扭矩,t为数据采集的时刻,T1表示第一时间区间截取的输出扭矩,T2表示第二时间区间截取的输出扭矩,T3表示电机在t时刻的预设扭矩。
104、对偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;
终端运用比例运算对该偏差扭矩进行运算,进而得到补偿扭矩,采用比例运算控制能较为迅速的消除掉振动的不利影响,可以通过预先设定的比例参数Qp来进行计算。比例运算的作用是输出值比较的快速,实时性好。
其中积分运算控制能在比例运算控制的基础上消除时振误差,它适用于控制通道滞后较大、负荷变化大、被控参数不允许有时振误差的电机转动的情况下。而微分运算控制具有超前作用,对于具有电机转动滞后的控制通道,引入微分运算参与控制,对于提高整个电机转动的动态性能指标,有着显著效果。因此,对于控制电机转动的有效时间常数或容量滞后较大的情况下,为了提高电机转动的稳定性,减小动态偏差至于降低电机振动等可选用比例微分控制运算。
105、根据补偿扭矩对电机进行校正。
根据补偿扭矩对电机进行校正,将补偿扭矩转换成电机驱动芯片可识别的信号,进而对电机进行调整。在一种可能的实现方式中,根据补偿扭矩对电机进行校正可以是,根据补偿扭矩确定输入电流;根据输入电流生成调节信号,并将调节信号输入至电机驱动芯片,以对电机进行校正,例如:将补偿扭矩转换为电机的输入电流,将输入电流经过SVPWM转换为电机驱动芯片可以识别的PWM信号,进而将PWM输入到电机驱动端。
请参阅图2,图2为本申请中对偏差扭矩进行比例微积分运算的实施例流程示意图,该实施例包括:
201、确定所述电机的扭矩偏差比例,根据所述扭矩偏差比例确定比例参数;
比例参数QP:即为电机实际的输出扭矩和电机的预设扭矩的偏差值成比例关系,当电机的转动出现异常振动的时候,使电机的转动稳定性下降,造成运动关节晃动,出现因振动导致的电机转动不可控。
在实际应用中,确定比例参数QP可以是确定电机的扭矩偏差比例,根据扭矩偏差比例确定比例参数,即采用动态获取的方式,可以适应不同的应用场景,例如通过实时电流调节器,即霍尔电流传感器的实时测量数据,再经过运放的带通滤波功能,反馈到机器人端,由机器人的扭矩偏差比例来确定比例参数,例如,如果扭矩偏差比例较大,说明转速波动大,则比例QP值要大一些,才能快速的调节到稳态;如果扭矩偏差比例小,说明转速波动小,则比例QP值要小一些,才能快速的调节到稳态。
202、分别确定微分参数以及积分参数;
分别确定积分参数Q(t)以及微分参数Qd,其中:
积分参数Q(t):运用于积分运算环节,主要作用是可以消除时振误差信号,而时振误差信号的设定就是电机在非正常转动的时候,电机的实际输出测量扭矩和电机的设定预设扭矩的偏差扭矩,运用Q(t)对偏差扭矩进行积分的运算,实际上就是振动累计的过程,把振动的误差值加到原来的系统上以抵消电机振动造成的时振误差信号。
微分参数Qd:运用于微分运算环节,主要作用是反应了时振误差信号的变化趋势,根据时振误差信号的变化趋势来进行超前的调节,从而增加电机转动的快速调节的实时性。
比例参数、积分参数以及微分参数,这三个参数可以通过实际运算测试和模拟仿真测试来计算出它们的大概数值,并在移动足式机器人的关节运动电机转动运行时通过反复调试来确定最佳值。因此调试阶段可以随时修改和记忆这三个参数,而且在使用这三个参数进行运算的时候,终端可以通过实时的测量数据反馈对这三个参数进行微调,以使得电机能够适应更多的复杂的环境以及运动。
本申请中,比例参数QP,积分参数Qt,微分参数Qd经过调试获取最佳值,下述表1中给出了一些可选的数值举例。
在实际应用中,可以根据实际需要进行调试,从而获得与实际应用环境相匹配的数值,下述表格中的数值仅仅是示意性的,而非限定。
表1
其中,扭矩偏差量一般不超过电机额定标准的10%,当超过的时候,为异常抖动,可以进行其他的处理。
对于表1中的比例参数QP,积分参数Qt,微分参数Qd,其调试方式可以是:把QS减少到整定值,把TS逐步放大到整定值,然后把QP调到整定值,这样会比较容易得到正确的参数,其中QS为实时反馈的比例增益参数,TS为振荡周期数值。
需要说明的是,调试阶段程序可以随时修改和记忆这三个参数,在使用这三个参数进行运算的时候,机器人可以通过实时的测量数据反馈对这三个参数进行微调,比如在急速奔跑中或者做后空翻的情况下,或者地面很滑的情况下,不同的环境下,电机转动会进行改变,因此,此处的比例参数QP,积分参数Qt,微分参数Qd为本申请实施例举例说明使用,在实际使用过程中可以根据需求,比例参数QP,积分参数Qt,微分参数Qd可以进行修改或调整,具体此处不做限定。
203、根据微分参数对偏差扭矩进行微分运算;
根据微分参数对偏差扭矩进行微分运算,具体的,可以通过如下公式进行计算:
微分运算结果=Qd*(#T(q)-#T(q-1));其中:Qd表示微分参数,#T(q)表示第q个时刻的偏差扭矩,#T(q-1)表示第q-1个时刻的偏差扭矩,q与q-1之间具有预设时间间隔。
204、根据积分参数对偏差扭矩进行积分运算;
进行积分运算具体可以通过如下公式:
积分运算结果=Qt*∑#T(j);其中:Qt表示积分参数;
在预设扭矩与扭矩均值进行计算时,可能会有多种计算结果;
当扭矩均值小于预设扭矩时,说明当前电机在转动过程中,有小于正常转动的矢量被叠加到转动的方向上,导致了电机转动时向内的收缩移位,即当前的振动是内缩振动。扭矩的速度参考值根据当前速度的实测值就需要进行成正比例相加,以进行误差参数修正,其中的正比例相加,就是为了使电机内缩振动的时候,可以降低向内振动的矢量值,使电机转动平滑。
下面将通过具体的公式来表述测算的过程,电机转动扭矩的偏差量#T就表示为:
其中t表示截取数据的时刻,T3表示t时刻的预设扭矩;
这时可以利用比例,积分,微分运算,对偏差量#T进行数字离散化运算,来方便进行反馈运算控制,利用比例,积分,微分运算算法公式:
在第q个t时刻有:
因为需要进行正比例相加,所以在求积分式子可以用叠加和的形式来进行表示,即有:
#T(q)+#T(q+1)+#T(q+2)+...+#T(q+10)
而在求微分式子可以用斜率的形式来进行表示,即有:
[#T(q)-#T(q-1)-#T(q-2)-...-#T(q+10)]/t
比例,积分,微分运算算法离散化后的算式:
则可以推导出:
T(q)=QP*(#T(q)+Q(t)*∑#T(j)+Qd*(#T(q)-#T(q-1)))
当扭矩均值大于预设扭矩时,说明当前电机在转动过程中,有大于正常转动的矢量被叠加到转动的方向上,导致了电机转动时向外的突起移位,即当前的异常振动是外突振动。扭矩的速度参考值是根据当前速度的实测值就需要进行成负比例相加,以进行误差参数修正,其中的负比例相加,就是为了使电机外突振动的时候,可以降低向外振动的矢量值,使电机转动平滑。
下面通过具体的公式来表述测算的过程,电机转动扭矩的偏差量#T就表示为:
这时可以利用比例,积分,微分运算,对误差值#T进行数字离散化运算,来方便进行反馈运算控制,利用比例,积分,微分运算算法公式:
t为截取数据的时间差,则在第q个t时刻有:
因为需要进行负比例相加,所以在求积分式子可以用负比例叠加和的形式来进行表示,即:
#T(q)-#T(q+1)+#T(q+2)-#T(q+3)...+#T(q+10)
而在求微分式子可以用斜率的形式来进行表示,即有:
[#T(q)-#T(q-1)-#T(q-2)-...-#T(q-10)]/t
比例,积分,微分运算算法离散化后的算式:
则可以推导出:
T(q)=QP*(#T(q)+Q(t)*∑#T(j)-Qd*(#T(q)-#T(q-1)))
当扭矩均值等于预设扭矩时,说明电机基本没有振动的情况,可以不进行误差参数修正,也不需要对电机的扭矩进行调整。
205、根据比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩。
根据比例参数进行比例运算时可以有多种方式,下面将对其中一种方式进行说明,例如:
当扭矩均值小于预设扭矩时,计算偏差扭矩与微分运算结果以及积分运算结果的第一总和;计算比例参数与第一总和的乘积,得到补偿扭矩。
具体可以通过如下公式进行计算:
T(q)=Qp*(#T(q)+Qt*∑#T(j)+Qd*(#T(q)-#T(q-1)))
其中,T(q)表示补偿扭矩。
当扭矩均值大于预设扭矩时,计算积分运算结果与微分运算结果的第一差值;计算偏差扭矩与第一差值的第二总和;计算第二总和与比例参数的乘积,得到补偿扭矩。
具体可以通过如下公式进行计算:
T(q)=Qp*(#T(q)+Qt*∑#T(j)-Qd*(#T(q)-#T(q-1)))
其中,T(q)表示补偿扭矩。
本申请可靠性高,本申请中的算法减振设计,能针对电机正转、反转以及骤停,而产生的异常振动,进行平滑过渡,使电机从速度环到电流环,能相互联动配合,改变了传统软件消抖功能的单一和难实时反馈的弊端。
并且本申请中使用的算法精简,使用将电机的输出扭矩和预设扭矩进行比例,积分,微分运算,结合误差修正和动态参数换算的方案减轻了运动电机的时振误差信号,降低了电机的抖动,提高了电机的工作效率,提升了移动足式机器人的运动持续性。
在实际应用中,确定电机的扭矩均值可以有多种方式,下面将对其中一种进行说明,请参阅图3,图3为扭矩均值的确定一个实施例流程示意图;
301、分别采集电机在第一时刻的第一转速,以及电机在第二时刻的第二转速;
通过对电机的转子上面的磁铁的位置的变化,电机所配磁感应编码器,可以实时读取当前电机的转子转动情况,即电机的转速,为了保证电机转速的准确性,可以采用连续10次测试电机转速,再求平均值的方法,从而得到当前电机转速V1;延时20ms后,再连续10次测试电机转速,再求平均值的方法,从而得到当前电机转速V2。为了进一步保证数据的准确性,还可以分别对V1、V2进行消噪平滑处理后得电机转速V1+以及V2+。
302、根据第一转速计算电机的第一扭矩;
303、根据第二转速计算电机的第二扭矩;
再通过电机扭矩和转速换算经验公式可以计算出电机的扭矩,公式表示为:
T≈9550*P/V
其中T表示电机的输出扭矩,P表示电机的功率,V表示电机的转速。
304、计算第一扭矩与第二扭矩的扭矩均值。
具体的可以通过如下公式进行计算:
其中,T1表示第一扭矩,T2表示第二扭矩,在实际应用中,可以采集多次时刻的扭矩进而获得更为精确的数据。
为了更清楚的对本申请提供的电机控制方法进行阐述,下面将结合图4以及图5进行举例阐述,请参阅图4,图4展示的一个实施例中,首先对电机的转速进行两次采集,其中一次采集包括10次连续测量,两次采集之间间隔20ms,分别得到转速V1以及转速V2,对V1以及V2进行消抖除噪处理得到V1+以及V2+,通过转速和扭矩转化经验公式得到扭矩T1以及扭矩T2,并计算扭矩均值,再通过电流采样电阻得到电机的电流,进而转换成电机的预设扭矩T3,将T1、T2的扭矩均值与T3进行比较,这时会有三种情况,如果T3小于扭矩均值,则由外突振动的类型进行负比例修正,由实时测量数据进行比例参数、微分参数以及积分参数的确定,进而进行比例以及微积分运算得到稳态的补偿扭矩Tq,根据补偿扭矩Tq确定电流Iq,通过SVPWM将Iq转换为电机可以识别的PWM信号并输入至电机。如果T3大于扭矩均值,则由外突振动的类型进行正比例修正,由实时测量数据进行比例参数、微分参数以及积分参数的确定,进而进行比例以及微积分运算得到稳态的补偿扭矩Tq,根据补偿扭矩Tq确定电流Iq,通过SVPWM将Iq转换为电机可以识别的PWM信号并输入至电机。如果扭矩均值等于T3,则说明无异常振动产生,按照默认扭矩对电机进行控制。
请参阅图5,图5的实施例中,展示了在实际应用中通过信号测试单元实时测试电机的数据,并根据实时反馈的信号进行比例和微积分运算得到稳态的扭矩发送至扭矩执行单元,进而对电机进行校正的循环控制过程。
上述实施例对本申请中提供的电机控制方法进行了详细阐述,下面将结合附图对本申请中提供的系统、装置以及计算机存储介质进行详细阐述。
请参阅图6,图6为本申请中提供的电机控制装置的一个实施例结构示意图,该实施例包括:
获取单元601,用于获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;
确定单元602,用于确定所述电机的预设扭矩;
第一计算单元603,用于根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;
第二计算单元604,用于对所述偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;
校正单元605,用于根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正。
可选的,所述第二计算单元604具体用于:
确定所述电机的扭矩偏差比例,根据所述扭矩偏差比例确定比例参数;
分别确定微分参数以及积分参数;
根据所述微分参数对所述偏差扭矩进行微分运算;
根据所述积分参数对所述偏差扭矩进行积分运算;
根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩。
可选的,当所述扭矩均值小于所述预设扭矩时,所述第二计算单元604具体用于:
计算所述偏差扭矩与所述微分运算结果以及所述积分运算结果的第一总和;
计算所述比例参数与所述第一总和的乘积,得到补偿扭矩;
当所述扭矩均值大于所述预设扭矩时,所述第二计算单元604具体用于:
计算所述积分运算结果与所述微分运算结果的第一差值;
计算所述偏差扭矩与所述第一差值的第二总和;
计算所述第二总和与所述比例参数的乘积,得到补偿扭矩。
可选的,校正单元605具体用于:
根据所述补偿扭矩确定输入电流;
根据所述输入电流生成调节信号,并将所述调节信号传输至所述电机,以对所述电机进行校正。
本申请还提供了一种电机控制装置,包括:
处理器701、存储器702、输入输出单元703、总线704;
处理器701与存储器702、输入输出单元703以及总线704相连;
存储器702保存有程序,处理器701调用程序以执行如上任一电机控制方法。
本申请还涉及一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上保存有程序,其特征在于,当程序在计算机上运行时,使得计算机执行如上任一电机控制方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种电机控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;
确定所述电机的预设扭矩;
根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;
对所述偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;
根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正。
2.根据权利要求1中所述的电机控制方法,其特征在于,所述对所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩包括:
确定所述电机的扭矩偏差比例,根据所述扭矩偏差比例确定比例参数;
分别确定微分参数以及积分参数;
根据所述微分参数对所述偏差扭矩进行微分运算;
根据所述积分参数对所述偏差扭矩进行积分运算;
根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩。
3.根据权利要求2中所述的电机控制方法,其特征在于,当所述扭矩均值小于所述预设扭矩时,所述根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩包括:
计算所述偏差扭矩与所述微分运算结果以及所述积分运算结果的第一总和;
计算所述比例参数与所述第一总和的乘积,得到补偿扭矩;
当所述扭矩均值大于所述预设扭矩时,所述根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩包括:
计算所述积分运算结果与所述微分运算结果的第一差值;
计算所述偏差扭矩与所述第一差值的第二总和;
计算所述第二总和与所述比例参数的乘积,得到补偿扭矩。
4.根据权利要求2或3中所述的电机控制方法,其特征在于,所述积分运算结果通过如下公式进行计算:
所述积分运算结果=Qt*∑#T(j);其中:Qt表示所述积分参数;
所述微分运算结果通过如下公式进行计算:
所述微分运算结果=Qd*(#T(q)-#T(q-1));其中:Qd表示所述微分参数,#T(q)表示第q个时刻的偏差扭矩,#T(q-1)表示第q-1个时刻的偏差扭矩,q与q-1之间具有预设时间间隔。
5.根据权利要求1中所述的电机控制方法,其特征在于,所述根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正包括:
根据所述补偿扭矩确定输入电流;
根据所述输入电流生成调节信号,并将所述调节信号传输至所述电机,以对所述电机进行校正。
6.一种电机控制装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取电机在至少两个不同时刻的输出扭矩的扭矩均值;
确定单元,用于确定所述电机的预设扭矩;
第一计算单元,用于根据所述预设扭矩与所述扭矩均值计算得到偏差扭矩;
第二计算单元,用于对所述偏差扭矩进行比例运算、微分运算以及积分运算,得到补偿扭矩;
校正单元,用于根据所述补偿扭矩对所述电机进行校正。
7.根据权利要求6中所述的电机控制装置,其特征在于,所述第二计算单元具体用于:
确定所述电机的扭矩偏差比例,根据所述扭矩偏差比例确定比例参数;
分别确定微分参数以及积分参数;
根据所述微分参数对所述偏差扭矩进行微分运算;
根据所述积分参数对所述偏差扭矩进行积分运算;
根据所述比例参数对微分运算结果、积分运算结果以及所述偏差扭矩进行比例运算,得到补偿扭矩。
8.根据权利要求7中所述的电机控制装置,其特征在于,当所述扭矩均值小于所述预设扭矩时,所述第二计算单元具体用于:
计算所述偏差扭矩与所述微分运算结果以及所述积分运算结果的第一总和;
计算所述比例参数与所述第一总和的乘积,得到补偿扭矩;
当所述扭矩均值大于所述预设扭矩时,所述第二计算单元具体用于:
计算所述积分运算结果与所述微分运算结果的第一差值;
计算所述偏差扭矩与所述第一差值的第二总和;
计算所述第二总和与所述比例参数的乘积,得到补偿扭矩。
9.一种电机控制装置,其特征在于,所述装置包括:
处理器、存储器、输入输出单元以及总线;
所述处理器与所述存储器、所述输入输出单元以及所述总线相连;
所述存储器保存有程序,所述处理器调用所述程序以执行如权利要求1至5任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上保存有程序,所述程序在计算机上执行时执行如权利要求1至5中任一项所述方法。
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